CN110242957A - 一种筒状全预混分段燃烧器及壁挂炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒状全预混分段燃烧器，包括燃烧器外壳和燃烧器端盖，燃烧器外壳和燃烧器端盖装配成一个燃烧器的头部结构，燃烧器外壳的外周均布有多个连通其内腔的火焰孔，头部结构的内部依次地装配有至少两个分配网芯，分配网芯的外周均布有多个与连通其内腔的出气孔，第一分配网芯的内腔与混合气总通道连通，其余各个分配网芯的内腔分别通过各自的混合气通道与第一分配网芯的内腔连通，各个混合气通道与第一分配网芯的内腔连通的一端端口分别设有阀门。本发明还公开了一种应用上述燃烧器的壁挂炉。采用本发明，能够在保证全预混燃烧稳定性的范围内，实现分段燃烧效果，获得更小的热负荷输出，获得更大的负荷调节比，达到更舒适效果。

Description

一种筒状全预混分段燃烧器及壁挂炉

技术领域

本发明属于壁挂炉技术领域，更具体的说，涉及一种筒状全预混分段燃烧器及壁挂炉。

背景技术

现有圆筒形的燃烧器普通都是运用在全预混燃烧中，则燃烧之前燃气与空气实现完全混合，燃烧完全，燃烧温度高，但在较小负荷下燃烧时，燃烧稳定性较差，容易发生回火，负荷调节比较小。为了增加调节比，现有技术一般在燃烧器表面结构做优化的设计，但也难以达到更大的符合调节比。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种负荷调节比高、燃烧稳定的筒状全预混分段燃烧器及壁挂炉。

为了解决上述技术问题，本发明的一个方面提供了一种燃烧器，包括燃烧器外壳和燃烧器端盖，所述燃烧器外壳和所述燃烧器端盖装配成一个燃烧器的头部结构，所述燃烧器外壳的外周均布有多个连通其内腔的火焰孔，所述头部结构的内部依次地装配有至少两个分配网芯，所述分配网芯的外周均布有多个与连通其内腔的出气孔，第一分配网芯的内腔与混合气总通道连通，其余各个分配网芯的内腔分别通过各自的混合气通道与第一分配网芯的内腔连通，各个混合气通道与第一分配网芯的内腔连通的一端端口分别设有阀门，当所有阀门均处于打开状态时，燃烧器处于全段燃烧状态；当至少一个阀门处于关闭状态时，燃烧器处于分段燃烧状态。

作为本发明优选的方案，所述阀门为继电开关阀。

作为本发明优选的方案，各个混合气通道呈内外管布置。

作为本发明优选的方案，各个混合气通道呈平行管布置。

作为本发明优选的方案，各个混合气通道的轴线与头部结构的轴线同轴。

作为本发明优选的方案，所述分配网芯的截面与所述燃烧器外壳的截面分别呈圆形，所述分配网芯的外周面与所述燃烧器外壳的内周面相离并形成环形腔室。

作为本发明优选的方案，所有出气孔的出气有效总面积大于所有火焰孔的出气有效总面积。

作为本发明优选的方案，单个所述出气孔的面积大于单个所述火焰孔的面积。

作为本发明优选的方案，筒状全预混分段燃烧器还包括风机和混合器，所述混合器设有空气进口、燃气进口和混合气出口，所述空气进口通过管道与所述风机连接，所述燃气进口通过管道与所述燃气源连接，所述混合气出口通过混合气总通道与燃烧器的第一分配网芯连接。

本发明的另一个方面提供了一种壁挂炉，其包括上面各项内容所述的筒状全预混分段燃烧器

实施本发明的一种筒状全预混分段燃烧器及壁挂炉，与现有技术相比较，具有如下有益效果：

本发明通过在头部结构的内部装配至少两个分配网芯，并结合阀门对各个混合气通道的通断，控制相应数量的分配网芯连通混合气总通道并进入燃烧工作，从而在保证全预混燃烧稳定性的范围内，实现分段燃烧效果，获得更小的热负荷输出，获得更大的负荷调节比，达到更舒适效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本发明提供的一种燃烧器的结构示意图；

图2是本发明提供的一种燃烧器装配有阀门、风机和混合器时的结构示意图；

图中标记：

1为燃烧器外壳，11为火焰孔，2为燃烧器端盖，3为分配网芯，30为出气孔，31为第一分配网芯，32为第二分配网芯，33为第三分配网芯，4为混合气总通道，5为混合气通道，51为第一混合气通道，52为第二混合气通道，6为阀门，61为第一阀门，62为第二阀门，7为风机，8为混合器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

另外，需要说明的是，本发明的描述中，术语“前”及“后指的是：本发明的产品在使用状态时，靠近用户的一面为“前”，远离用户的一面则为“后”。

如图1和图2所示，本发明的优选实施例，一种筒状全预混分段燃烧器，包括燃烧器外壳1和燃烧器端盖2，所述燃烧器外壳1和所述燃烧器端盖2装配成一个燃烧器的头部结构，所述燃烧器外壳1的外周均布有多个连通其内腔的火焰孔11，所述头部结构的内部依次地装配有至少两个分配网芯3，所述分配网芯3的外周均布有多个与连通其内腔的出气孔30，第一分配网芯31的内腔与混合气总通道4连通，其余各个分配网芯3的内腔分别通过各自的混合气通道5与第一分配网芯31的内腔连通，各个混合气通道5与第一分配网芯31的内腔连通的一端端口分别设有阀门6，当所有阀门6均处于打开状态时，燃烧器处于全段燃烧状态；当至少一个阀门6处于关闭状态时，燃烧器处于分段燃烧状态。

为方便说明，如图1所示，所述分配网芯3设有N个，分别为第一分配网芯31、第二分配网芯32、第三分配网芯33、……、第N分配网芯；第一分配网芯31与第二分配网芯32的混合气通道5为第一混合气通道51，第一分配网芯31与第三分配网芯33的混合气通道5为第二混合气通道52，如此类推，第一分配网芯31与第N分配网芯的混合气通道为第N-1混合气通道；同样地，第一混合气通道51的端口上的阀门6为第一阀门61，第二混合气通道52的端口上的阀门6为第二阀门62，如此类推，第N-1混合气通道的端口上的阀门为第N-1阀门；其中，N大于或等于2。

示例性的，各个混合气通道5的布置方式可以为内外管布置，也可以为平行管布置。本实施例中，为优化燃烧器的结构，保证混合气均匀地向外壳四周释放，各个混合气通道5的布置方式优选为内外管布置，具体的，第二混合气通道52设置在第一混合气通道51内，第三混合气通道5设置在第二混合气通道52内，如此类推，第N-1混合气通道设置在第N-2混合气通道内，N大于或等于3；也即各个混合气通道5的直径自第一混合气通道51开始依次减小，长度自第一混合气通道51开始依次增大。优选地，各个混合气通道5的轴线与头部结构的轴线同轴，且各个混合气通道5的有效进气面积相同，以保证混合气进入各个分配网芯3内的流量相同。

当然，在其它实施例中，各个分配网芯3也可以分别通过各自的混合气通道5直接与混合气总通道4连通，例如：各个混合气通道5采用平行管布置方式。

示例性的，所述阀门6为继电开关阀。当继电开关阀的线圈通电时，继电开关阀的阀芯被吸附，阀口打开，即相应的混合气通道5处于打开状态；当继电开关阀的线圈断电时，继电开关阀的阀芯在弹簧的弹力作用下复位，阀口关闭，即相应的混合气通道5处于关闭状态。

示例性的，所述分配网芯3的截面与所述燃烧器外壳1的截面分别呈圆形，所述分配网芯3的外周面与所述燃烧器外壳1的内周面相离并形成环形腔室，以保证混合气体在环形腔室内得到均匀混合。

示例性的，所有出气孔30的出气有效总面积大于所有火焰孔11的出气有效总面积。在额定有效负荷下，火焰孔11的孔径较小，更有效使出气均匀，燃烧稳定，进而促进混合气体充分燃烧，减少有害气体排放，提高使用安全性。

示例性的，单个所述出气孔30的面积大于单个所述火焰孔11的面积。这样的设计，能使出气孔30与火焰孔11相互错位配合，以打散混合气体，确保混合气体均匀喷出。

此外，本实施例的筒状全预混分段燃烧器还包括风机7和混合器8，所述混合器8设有空气进口、燃气进口和混合气出口，所述空气进口通过管道与所述风机7连接，所述燃气进口通过管道与所述燃气源连接，所述混合气出口通过混合气总通道4与燃烧器的第一分配网芯31连接。

下面，以设置3个分配网芯3为例，即筒状全预混分段燃烧器包括燃烧器外壳1、燃烧器端盖2、第一分配网芯31、第二分配网芯32、第三分配网芯33、第一混合气通道51、第二混合气通道52、第一阀门61和第二阀门62。其中，第一混合气通道51设置于第一分配网芯31内，第二混合气通道52贯穿第二分配网芯32且伸至第一混合气通道51内，第一混合气通道51的轴线和第二混合气通道52的轴线与头部结构的轴线同轴。其工作原理如下：

空气在风机7的驱动下通过风机7进入混合器8，燃气则从混合器8的燃气进口进入并与空气在混合器8内预先混合成均匀的混合气(完全预混)，通过混合气总通道4率先进入到燃烧器内部的第一分配网芯31，再依次通过第一阀门61进入第一混合气通道51和第二分配网芯32，依次通过第二阀门62进入第二混合气通道52和第三分配网芯33，再通过燃烧器外壳1均匀流出被点燃后进行燃烧。

全段燃烧时，所有阀门6通电并均处于打开状态，燃烧器中的第一混合气通道51和第二混合气通道52均处于导通状态，所有分配网芯3投入工作。

当燃烧器全段燃烧最小负荷都无法满足更小负荷输出需求时，第二阀门62断电，在继电开关阀的弹簧的弹力作用下，第二混合气通道52的入口被关闭，则将关闭第三分配网芯33对应的燃烧器头部表面相应的热负荷，打开剩余的第一分配网芯31和第二分配网芯32对应的燃烧器头部表面相应的热负荷。如此类推，再需要更小热负荷，将继续使第一阀门61断电，在继电开关阀的弹簧的弹力作用下，使第一混合气通道51的入口被关闭，则将再关闭第二分配网芯32对应的燃烧器头部表面相应的热负荷，仅打开第一分配网芯31对应的燃烧器头部表面相应的热负荷，从而实现分段燃烧效果。

当需要重新增加热负荷时，第一阀门61率先通电被打开，混合气进入第二分配网芯32，增加第二分配网芯32对应的燃烧器头部表面相应的热负荷；继续增加负荷时，第二阀门62通电被打开，混合气进入第三分配网芯33，增加第三分配网芯33对应的燃烧器头部表面相应的热负荷，燃烧器重新进入全段燃烧。

可见，本发明的筒状全预混分段燃烧器通过在头部结构的内部装配至少两个分配网芯，并结合阀门对各个混合气通道的通断，控制相应数量的分配网芯连通混合气总通道并进入燃烧工作，从而在保证全预混燃烧稳定性的范围内，实现分段燃烧效果，获得更小的热负荷输出，获得更大的负荷调节比，达到更舒适效果。

另外，基于上述筒状全预混分段燃烧器，本发明还提供了一种应用上述筒状全预混分段燃烧器的壁挂炉。由于该壁挂炉包括上述的筒状全预混分段燃烧器，因此具有上述筒状全预混分段燃烧器的所有有益效果，在此不作一一陈述。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种筒状全预混分段燃烧器，包括燃烧器外壳和燃烧器端盖，所述燃烧器外壳和所述燃烧器端盖装配成一个燃烧器的头部结构，所述燃烧器外壳的外周均布有多个连通其内腔的火焰孔，其特征在于，所述头部结构的内部依次地装配有至少两个分配网芯，所述分配网芯的外周均布有多个与连通其内腔的出气孔，第一分配网芯的内腔与混合气总通道连通，其余各个分配网芯的内腔分别通过各自的混合气通道与第一分配网芯的内腔连通，各个混合气通道与第一分配网芯的内腔连通的一端端口分别设有阀门，当所有阀门均处于打开状态时，燃烧器处于全段燃烧状态；当至少一个阀门处于关闭状态时，燃烧器处于分段燃烧状态。

2.如权利要求1所述的筒状全预混分段燃烧器，其特征在于，所述阀门为继电开关阀。

3.如权利要求1所述的筒状全预混分段燃烧器，其特征在于，各个混合气通道呈内外管布置。

4.如权利要求1所述的筒状全预混分段燃烧器，其特征在于，各个混合气通道呈平行管布置。

5.如权利要求3所述的筒状全预混分段燃烧器，其特征在于，各个混合气通道的轴线与头部结构的轴线同轴。

6.如权利要求1所述的筒状全预混分段燃烧器，其特征在于，所述分配网芯的截面与所述燃烧器外壳的截面分别呈圆形，所述分配网芯的外周面与所述燃烧器外壳的内周面相离并形成环形腔室。

7.如权利要求6所述的筒状全预混分段燃烧器，其特征在于，所有出气孔的出气有效总面积大于所有火焰孔的出气有效总面积。

8.如权利要求6所述的筒状全预混分段燃烧器，其特征在于，单个所述出气孔的面积大于单个所述火焰孔的面积。

9.如权利要求1所述的筒状全预混分段燃烧器，其特征在于，还包括风机和混合器，所述混合器设有空气进口、燃气进口和混合气出口，所述空气进口通过管道与所述风机连接，所述燃气进口通过管道与所述燃气源连接，所述混合气出口通过混合气总通道与燃烧器的第一分配网芯连接。

10.一种壁挂炉，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的筒状全预混分段燃烧器。